Mysteriöse Signale von Voyager 1

Darstellung der Voyager Sonde

Die Raumsonde Voyager 1 schickt seit einigen Tagen mysteriöse Signale zur Erde. Die NASA bezeichnet sie als anormal. Wurde die Sonde von Aliens gehackt? 

Es gibt wohl kaum von Menschen gebaute Maschinen, die uns so faszinieren wie die Voyager-Sonden. Voyager 1 und 2 erkunden schon seit Ende der 70er Jahre den Weltraum. Sie wurden also lange vor dem Zeitalter der modernen Computer und Smartphones gebaut und funktionieren trotzdem noch. Voyager 1 ist ungefähr 156 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt, also etwa 23,4 Milliarden Kilometer. Sie befindet sich weit außen im Sonnensystem jenseits der Bahn des Plutos in für uns Menschen völlig unbekannten Gefilden. 

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Voyager 1 in einer Weltraumsimulationskammer

Voyager-Sonden: Durchquerung der Heliopause

Da ist es erstaunlich, dass der Kontakt zur Sonde und die Datenübertragung überhaupt noch funktionieren. Der Datentransfer zwischen der Sonde und der Erde dauert rund 20 Stunden und 33 Minuten. Bis eine Nachricht gesendet ist und eine Antwort zurückkommt, dauert es rund zwei Tage. Aus diesen entfernten Weiten hat Voyager uns trotz der langen Übertragungsdauer schon viele spannende Informationen gesendet, zum Beispiel über die Heliosphäre. Die Heliosphäre ist eine gigantische Hülle, die von unserer Sonne erzeugt wird. Innerhalb der Heliosphäre verdrängt der Sonnenwind – also ein Partikelstrom, der von der Sonne ausgestoßen wird – das interstellare Medium nahezu komplett. Die Heliosphäre ist eine Art Schutzhülle, die unsere Sonne für uns erschafft und innerhalb derer wir vor dem potentiell gefährlichen Material, das sich zwischen den einzelnen Sternen der Milchstraße befindet, geschützt sind. Die äußere Grenze der Heliosphäre nennt man Heliopause und diese passierte Voyager 1 schon am 25. August 2012. Die Schwestersonde Voyager 2 durchquerte die Heliopause sechs Jahre später im Jahr 2018. 

Darstellung der Heliospähre am Rande unseres Sonnensystems

Doch nach all den Jahren zuverlässiger Datenübermittlung sendet Voyager 1 plötzlich sehr kuriose Daten zur Erde, aus denen sich die NASA-Wissenschaftler keinen Reim machen können. Haben vielleicht Außerirdische Voyager 1 gekapert und umprogrammiert und schicken nun bedrohliche Nachrichten zurück zur Erde? So schlimm ist es vermutlich nicht, aber die Signale sind tatsächlich rätselhaft. Es scheint so, als würden sie zufällig generiert werden. 

Meteorit

Flog wie die Sonden durch’s All: der Meteorit

Hol dir jetzt deinen eigenen Meteoriten für Zuhause. Ein weit gereister Klumpen aus dem All – was gibt es Besseres?

Was ist das AACS-System der Voyager-Sonden?

Das Ganze hat wohl etwas mit dem Attitude Articulation and Control System, kurz AACS, zu tun. Das AACS ist ein wichtiges System, denn es steuert die Ausrichtung von Voyager 1. Es sorgt unter anderem dafür, dass die Hochleistungsantenne von Voyager 1 genau auf die Erde ausgerichtet ist, damit sie Daten nach Hause senden kann – also absolut essentiell für die Kommunikation mit der Raumsonde. Alles deutet darauf hin, dass das AACS grundsätzlich noch funktioniert, aber die Telemetriedaten, die es zurücksendet, sind derzeit etwas bizarr. Ein bisschen wie ein Computer, der noch funktioniert, aber nur noch Quatsch anzeigt.

NASA: kein Grund zur Sorge

Die Ursache dafür ist noch ungeklärt. Die NASA denkt aber, dass kein Grund zur Sorge besteht. Zum einen hat sich das Signal von Voyager 1 in seiner Stärke nicht abgeschwächt, was darauf hindeutet, dass die hochempfindliche Antenne ihre vorgeschriebene Ausrichtung zur Erde beibehalten hat. Außerdem hat das Problem keine Fehlerschutzsysteme ausgelöst, die Voyager 1 in einen „safe Mode“ versetzen sollen – einen Zustand, in dem nur wesentliche Operationen ausgeführt werden, damit die Ingenieure Zeit haben, ein Problem zu diagnostizieren. Solange das nicht passiert, muss man wohl davon ausgehen, dass kein systemkritischer Fehler vorliegt. Suzanne Dodd, NASA-Wissenschaftlerin am Jet Propulsion Laboratory sagt: “Ein Rätsel wie dieses ist in dieser Phase der Voyager-Mission ganz normal. Die Raumsonden sind beide fast 45 Jahre alt, was weit über das hinausgeht, was die Missionsplaner erwartet haben.”

Die Sonde Voyager 1

Die Chancen stehen gut, dass das NASA-Team das Problem beheben wird. Zunächst einmal ist es wichtig, festzustellen, ob die ungültigen Daten direkt vom AACS oder von einem anderen System stammen, das an der Erzeugung und Übertragung von Telemetriedaten beteiligt ist. Sobald die genaue Ursache dann bekannt ist, kann das Team bestimmen, ob dies Auswirkungen darauf haben könnte, wie lange die Sonde wissenschaftliche Daten sammeln und senden kann. Wenn sie die Ursache finden, können sie das Problem möglicherweise durch Softwareänderungen oder durch die Umstellung auf eines der redundanten Hardwaresysteme der Sonde lösen. So eine Backup-Lösung hat man schon mal erfolgreich verwendet. 2017 zeigten die primären Triebwerke von Voyager 1 Anzeichen von Erschöpfung, so dass die Ingenieure auf einen anderen Satz von Triebwerken zurückgegriffen haben, der ursprünglich bei der Erforschung der Planeten in der Frühphase der Voyager-Mission verwendet wurde. Diese Triebwerke funktionierten noch, obwohl sie 37 Jahre lang nicht benutzt wurden. 

Wie lange funken die Voyager-Sonden noch?

Es gibt einige Optionen, die die Datenübertragung von Voyager 1 noch retten könnten. Aber über kurz oder lang müssen wir uns darauf einstellen, dass solche Probleme immer häufiger auftreten. Voyager 1 ist in einem betagten Alter und befindet sich in einer extremst widrigen Umgebung. Suzanne Dodd sagt: “Wir befinden uns im interstellaren Raum – in einer Umgebung mit hoher Strahlung, in der noch kein Raumschiff zuvor geflogen ist. Es gibt also einige große Herausforderungen für das Ingenieurteam. Aber ich denke, wenn es einen Weg gibt, dieses Problem mit dem AACS zu lösen, wird unser Team ihn finden.”

Bislang ging man davon aus, dass die wissenschaftlichen Instrumente der Sonde wohl mindestens noch bis 2025 funktionieren werden und Kontakt sogar noch bis in die 2030er Jahre gehalten werden kann. Hoffen wir also mal, dass die schlauen Leute bei der NASA das Problem lösen können und wir noch einige Jahre Freude an Voyager 1 haben werden. 

Ihr wollt mehr über dieses Thema erfahren? Dann schaut direkt mal in das Video von Astro Tim rein:

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Seltsame DNA: Sind Tintenfische Aliens?

Tintenfisch

Kommen Tintenfische aus dem Weltraum? Sind sie Aliens? In die Richtung geht eine Entdeckung, die Forscher nun über das Erbgut der Tintenfische gemacht haben. 

Eine Entdeckung deutet darauf hin, dass Tintenfische nicht von dieser Welt stammen. Tintenfische sind eine Unterklasse der sogenannten Kopffüssler, zu denen der leckere Sepia gehört, aber auch Kalmare und Kraken. Viele dieser Tiere besitzen erstaunliche Fähigkeiten und Intelligenz und können sogar Werkzeuge benutzen. Das ist vor allem für wirbellose Tiere bemerkenswert, denn die meisten wirbellosen Geschöpfe sind normalerweise etwas simpler gestrickt.

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Tintenfische sind komplexe Lebensformen

Da stellt sich die Frage: Wie konnten die Tintenfische eine so hohe Entwicklungsstufe erreichen, obwohl das für andere wirbellose Tiere unüblich ist? Ein Forscherteam hat sich zur Beantwortung dieser Frage das Genom von drei Vertretern der Tintenfische vorgeknöpft, einem Oktopus, einem zehnarmigen Tintenfisch und einem Kalmar. Und die Analyse der Tintenfisch-DNA offenbart Erstaunliches: Das Erbgut umfasst viel mehr Basenpaare als das anderer Mollusken, also anderer Weichtiere wie Muscheln oder Schnecken. Es ist das mit Abstand größte Genom unter den wirbellosen Tieren. Das Erbgut des Oktopusses erreicht sogar 90 Prozent der menschlichen Erbgutlänge – das alleine ist zwar noch kein Beweis für Intelligenz. Aber es zeigt, dass es sich bei Tintenfischen um äußerst komplexe Lebensformen handelt. 

Die Forscher fanden noch etwas heraus: Das Erbgut der Tintenfische unterscheidet sich in seinem Aufbau von dem aller anderen bekannten Lebewesen auf diesem Planeten. Die beteiligte Forscherin Hannah Schmidbaur von der Universität Wien sagt: „Durch unsere Forschung ist jetzt deutlich geworden, dass wir, um die Biologie der Kopffüßer zu verstehen, zuerst die genetischen Bausteine dieser Tiere verstehen müssen. Diese Bausteine scheinen sich aber radikal und in vielen Aspekten von dem zu unterscheiden, was wir von anderen Tieren kennen“. 

Was ist Syntenie?

Eigentlich sind die Genome aller Lebewesen in sehr ähnlicher Weise auf die Chromosomen aufgeteilt. Man bezeichnet diese genetische Grundstruktur als Syntenie und sie verbindet alle Lebewesen über 600 Millionen Jahre der Evolution hinweg. So unterschiedlich sich also die Lebewesen im Laufe der Zeit entwickelt haben, diese genetische Grundstruktur ist etwas, das Ihr zum Beispiel mit einer Kröte gemeinsam habt. Das indiziert, dass wir selbst mit diesen nun von uns so weit entfernten Lebewesen gemeinsame Vorfahren haben.

Chromosomen

Tintenfische scheren aber aus dieser evolutionären gemeinsamen Linie aus. Auf ihren Chromosomen sind die Gene völlig anders angeordnet und aufgeteilt als bei allen anderen Tiergruppen. Der Koautor der Studie Clifton Ragsdale von der University of Chicago sagt:  „Es gibt immense Umstrukturierungen des Erbguts – als wenn die ursprünglichen Gene in einem Mixer püriert worden wären.“

Ist das nicht eigenartig? Warum entwickeln einige Tiere eine komplett eigene genetische Bauanleitung, während alle anderen Spezies auf dem Planeten dies nicht tun? Die Ursache dafür ist völlig ungeklärt, aber es könnte den Tintenfischen in der Vergangenheit einen immensen evolutionären Vorteil gebracht haben. Die Genblöcke, auch genannt Mikrosyntenien, der Tintenfische enthalten nämlich fast keine neuartigen Gene, sondern nur neue Kombinationen von Genen, die auch von anderen Lebewesen bekannt sind. Diese einmalige genetische Anordnung könnte der Schlüssel zu den besonderen Fähigkeiten der Tintenfische sein. Man könnte sagen, durch die Umstrukturierung ihres Erbguts haben sie nicht die Regeln des evolutionären Spiels geändert, sondern sich direkt ein ganz neues Spielfeld gebaut und dadurch Fähigkeiten erlangt, die anderen Meeresbewohnern aus evolutionärer Perspektive verschlossen sind. 

Hol dir Dino-DNA nach Hause

Vor 235 Millionen Jahren betraten die Dinosaurier die Bühne der Welt und sie hinterließen uns… Kot! Im Laufe der Zeit ist er versteinert und kann heute als Fossil gefunden werden. 

Nachträgliche Veränderung der DNA

Eine Schlüsselrolle scheint dabei der Boten-RNA zuzukommen. Flashback 8. Klasse Biologie-Unterricht: Die Aufgabe der RNA besteht darin, die in der DNA gespeicherte genetische Information zu transportieren und zu übersetzen. Sie setzt die Erbinformationen also in die Praxis um. Bei den Tintenfischen haben die Forscher besonders häufig eine nachträgliche Veränderung dieser Boten-RNA festgestellt. Also, nachdem die genetischen Informationen abgelesen wurden und von der Boten-RNA transportiert werden sollten, wird sie noch verändert. Das kommt zwar auch bei Wirbeltieren, also zum Beispiel bei uns vor, aber wesentlich seltener als bei den Tintenfischen. Diese nachträgliche Veränderung einer bereits von der DNA abgelesenen mRNA-Bauanleitung kann dazu führen, dass aus einem Gencode unterschiedliche Proteine erzeugt werden können. Das wiederum erweitert die funktionalen Möglichkeiten der Proteinbildung und tatsächlich kam diese mRNA-Editierung besonders häufig in den neuronalen Geweben der Tintenfische vor, also in ihrem Gehirn. Das ist also in gewisser Hinsicht wie eine Superkraft für das Tintenfisch-Hirn, weil die Boten-RNA durch ihre nachträgliche Veränderung modifizierte Proteine erstellen. Wahrscheinlich funktioniert das auch bei Marvel-Superhelden ganz ähnlich – Spider-Mans Boten-RNA transportiert plötzlich auch Spinnen-Informationen, obwohl sie ein seiner menschlichen DNA etwas anderes abgelesen hat. 

Foto eines Oktopus

Viele Fragen sind aber jetzt noch offen. Vor allem: Warum haben die Tintenfische als einzige Spezies diesen evolutionären Stunt hingelegt? Es gibt Theorien, dass die Vorfahren der Tintenfische aus dem Weltraum kommen oder zumindest durch Faktoren aus dem Weltraum beeinflusst wurden. Klingt total verrückt? Ja, wird aber sogar in einer offiziellen wissenschaftlichen Studie behauptet. Darin heißt es: “Die transformativen Gene, die vom Vorfahren Nautilus über die gewöhnliche Sepia und den Kalmar bis zum gemeinen Tintenfisch führen, sind in keiner vorher bestehenden Lebensform problemlos zu finden. Daher lässt sich durchaus vermuten, dass sie aus einer weit entfernten ‚Zukunft‘ in Bezug auf die terrestrische Evolution oder realistischer aus dem Kosmos im Allgemeinen entliehen wurden.” 

Aber ist das wirklich eine realistische Erklärung? Ich denke, dass das zwar nicht komplett unmöglich ist, aber eher unwahrscheinlich. Dass die Vorfahren der Tintenfische quasi komplett aus dem Weltraum kamen, ist unrealistisch. Wie sollen sie das getan haben? In einem Kometen eingefroren und dann auf der Erde aufgetaut? Wie Calamari-Ringe aus dem Tiefkühlregal? Wohl kaum. Vielleicht gab es eine Art Panspermie-Ereignis und außerirdische Viren kamen auf die Erde, die dann das Erbgut der Tintenfische verändert haben. Aber wenn es wirklich einen derartigen Einfluss aus dem Weltraum gegeben haben sollte, warum sind dann nur die Tintenfische davon beeinflusst worden und keine andere Spezies auf diesem Planeten? Für mich sind das eher fernliegende Erklärungen, naheliegender ist einfach eine absolut außergewöhnliche evolutionäre Taktik, die aber keinen außerirdischen Faktor in sich trägt. 

 

Wollt ihr mehr tolle Video über Tintenfische sehen? Dann fangt doch mal mit folgenden Video von Astro-Tim an:

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DNA-Bausteine in Meteoriten gefunden

DNA Bausteine im Meteoriten

Was für eine unglaubliche Entdeckung: In Meteoriten, die auf der Erde eingeschlagen sind, haben Wissenschaftler alle Bausteine des Lebens entdeckt. Stammen wir aus dem Weltraum? 

Ihr erinnert euch bestimmt noch an die siebte Klasse Biologie-Unterricht. Da lernte man etwas über die Bausteine der DNA, also des Erbguts, das die Eigenschaften jeder Spezies dieses Planeten definiert. DNA ist die englische Abkürzung für Desoxyribonukleinsäure und die Grundbausteine von DNA-Strängen sind vier verschiedene Nukleotide, die jeweils aus einem Phosphatrest, dem Zucker Desoxyribose und einer von vier Nukleinbasen bestehen. Diese Nukleinbasen heißen – und spätestens das wird sicherlich die Erinnerungen an den Bio-Unterricht wecken – Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin. Aus der Abfolge dieser Nukleinbasen ergeben sich unterschiedliche Informationen. Um die Entstehung des Lebens zu verstehen, müssen wir herausfinden, woher diese Nukleinbasen stammen. Sind sie auf der Erde in der Ursuppe entstanden? Oder kommen sie aus dem Weltraum und wir sind alle in gewisser Hinsicht Aliens?

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Dieser Frage wollte ein Team von Forschern der NASA und der Universität Hokkaido auf den Grund gehen. Sie mussten sich dabei nur noch auf die Suche nach zwei der DNA-Bausteinen begeben, nämlich Cytosin und Thymin. Die anderen beiden, Adenin und Guanin, hatte man bereits zuvor in Meteoritengestein entdeckt. Der Umstand, dass bislang nur Adenin und Guanin gefunden wurden, hätte bedeuten können, dass Cytosin und Thymin im Weltraum nicht vorkommen und auf der Erde entstanden sind. Oder es hätte bedeuten können, dass die bisherigen Messungen nicht gut genug waren – und genau das wollte das Forscherteam herausfinden. 

Künstlerische Darstellung der DNA

Wozu verwendet man Ameisensäure?

Bisher hat man zur Detektion von organischen Stoffen aus Meteoriten meist heiße Ameisensäuren verwendet und Proben von Meteoriten dieser ausgesetzt, um einen Extrakt zu  erhalten – gerade für die Suche nach Cytosin und Guanin ist das aber wenig geeignet, da diese beiden Nukleinbasen sehr empfindlich sind und dabei potentiell zerstört werden könnten. 

Das Forscherteam hat nun Meteoriten mit einem schonenden Verfahren untersucht: durch eine Extraktion der Proben in kaltem Wasser während diese Ultraschallbestrahlung ausgesetzt waren. Ihr könnt euch die unterschiedlichen Methoden besser vorstellen, wenn ihr es mit Kaffeezubereitung vergleicht: Ihr wollt aus dem Kaffeepulver einen Extrakt herstellen, den ihr nicht untersuchen, sondern trinken wollt. Es gibt mehrere Wege zum Ziel: Ihr könnt das Kaffeepulver mit heißem Wasser übergießen. Das führt sehr schnell zum gewünschten Ergebnis, aber auf mikroskopischer Ebene zerstört ihr durch die Hitze einiges in den gemahlenen Kaffeebohnen. Oder ihr könnt das Kaffeepulver über Nacht in kaltem Wasser ziehen lassen. Das nennt man Cold Brew. Es dauert zwar länger, führt aber zu einem sehr geschmacksintensivem Erlebnis, da der Kaffee langsam und schonend extrahiert wurde. 

Herstellung eines Kaffees – durchaus zu vergleichen mit der Meteoritenextraktion

Nukleinbasen im Meteoriten

Auf eine ganz ähnliche Art und Weise, durch einen wissenschaftlichen Cold Brew, haben die Forscher Proben von besonderen Meteoriten extrahiert, unter anderem des sogenannten Murchison Meteoriten. Der ist 1969 in Australien eingeschlagen und einer der am besten untersuchten Meteoriten überhaupt, da er unfassbar reich an organischen Verbindungen wie Aminosäuren ist. Es liegt der Verdacht nahe, dass er die Nukleinbasen der DNA enthält – und siehe da: Das Cold Brew-Verfahren hat tatsächlich Cytosin und Guanin in den Proben zu Tage gefördert. Das ist einfach unglaublich: Damit haben wir alle Nukleinbasen unseres Erbguts in Steinen aus dem Weltraum gefunden. Die Bausteine des irdischen Lebens sind nicht nur hier auf der Erde entstanden, sondern sind mindestens zusätzlich außerirdischen Ursprungs.

Der Murchison Meteorit in Australien
Murchison Meteorit

Skeptiker mögen einwenden: Ist es nicht sehr wahrscheinlich, dass die Meteoritenproben einfach kontaminiert waren? Immerhin liegen die schon einige Jährchen auf der Erde und hier wimmelt es nur so vor Nukleinbasen. Um das auszuschließen, haben die Forscher auch Proben der Erde rund um den Murchison-Meteoriten dem Cold-Brew-Verfahren unterzogen. Zwar wurden auch darin einige DNA-Basen und verwandte Moleküle nachgewiesen – was ja logisch ist – aber nicht alle. Und der Aufbau dieser Verbindungen unterschied sich von denen im Meteoritenmaterial. Eine Kontamination durch irdisches Material kann im Prinzip ausgeschlossen werden. 

Sind die Bausteine des Lebens im Weltraum vorhanden?

Ist der Gedanke von unserem kosmischen Ursprung nicht unfassbar faszinierend? Co-Autor der Studie Danny Glavin vom Goddard Space Flight Center der NASA sagt: „Wir haben verschiedene Pyrimidin-Nukleobasen identifiziert, darunter Cytosin und Thymin. Wir haben damit jetzt den Beweis, dass der komplette Satz an Nukleobasen, der heute in Lebewesen vorkommt, schon zur Zeit der Lebensentstehung auf der Erde verfügbar gewesen ist.“

Meteorit

Hier bekommt ihr euren eigenen Meteoriten

Bruchstück eines großen Eisenmeteoriten aus Campo del Cielo in Argentinien. Mitgeliefert wird ein Echtheitszertifikat. Verschiedene Größen verfügbar. 

Übrigens ist das nicht nur faszinierend im Hinblick auf das Leben auf unserem Planeten. Denn, wenn die Bausteine des Lebens auf x-beliebigen Steinen im Weltraum vorhanden ist, dann – ihr erratet es – könnte die Entstehung von Leben kein rein irdisches Phänomen sein. Jeder Planet wäre dann eine potentielle Eizelle und jeder Asteroid ein potentielles Spermium – sozusagen.

Außerirdisches Leben immer wahrscheinlicher

Die Tatsache, dass die Bausteine des Lebens nicht auf der Erde entstanden, sondern im Weltraum vorhanden sind, erhöht die Wahrscheinlichkeit für außerirdisches Leben immens! Andererseits kennen wir nur das irdische Leben und wissen gar nicht, ob diese Nukleinbasen auch die Bausteine für Alien-Lebensformen sind. Gewissheit werden wir erst bekommen, wenn wir eine außerirdische Lebensform finden.

Ihr wollt mehr über die Bausteine des Lebens erfahren? Dann schaut euch das neue Video von Astro-Tim an:

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Mit James Webb auf Alien-Jagd und was Methan damit zu tun hat

Es gab einen gigantischen Durchbruch bei der Suche nach außerirdischem Leben – könnte dies der Beweis dafür sein, dass es irgendwo da draußen Aliens gibt? Und welche Rolle spielt Methan dabei?

Vor wenigen Monaten ist das James Webb-Teleskop gestartet, das wohl beste Weltraumteleskop, das die Menschheit je gebaut hat. Noch ist es nicht im normalen Betrieb, es hat aber schon ein paar Testfotos gemacht. Unten seht Ihr etwa das erste Testfoto, das mit allen 18 Spiegelsegmenten gemacht wurde. In der Bildmitte sehen wir einen zweitausend Lichtjahre weit entfernten Stern. Die roten Pünktchen im Hintergrund sind Milliarden Jahre alte fremde Galaxien. 

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Foto des James Webb-Teleskops

Und unten ein Vergleich zwischen dem James-Webb-Bild und dem gleichen Ausschnitt aufgenommen mit erdgebundenen Teleskopen. Bereits die Testfotos des James Webb-Teleskops sind unglaublich – jetzt stellt euch mal vor, was wir entdecken werden, wenn das James Webb-Teleskop ab Juni im normalen Betrieb sein wird. Die Vorfreude wird gesteigert durch eine neue Studie zur Suche nach außerirdischem Leben, die nun veröffentlicht wurde. Darin haben die Forscher herausgearbeitet, dass wir hauptsächlich nach Methan in der Atmosphäre von Exoplaneten suchen müssen, wenn wir Aliens finden wollen – und wie es der Zufall so will, ist Methan eines der atmosphärischen Gase, das mit dem James Webb-Teleskop am besten nachgewiesen werden kann. Also, die Chancen stehen gut, dass wir dieses oder nächstes Jahr einen Planeten in der Milchstraße entdecken, auf dem es vermutlich außerirdisches Leben gibt. 

Vergleich: Rechtes Foto stammt von James Webb

Aber warum eigentlich gerade Methan? Soweit wir wissen, wird Methan fast ausschließlich durch biologische Prozesse erzeugt, etwa durch Mikroben in Feuchtgebieten, Reisfeldern oder in den Eingeweiden von Tieren, wie zum Beispiel Menschen. Methan entsteht aber auch durch menschliche Aktivitäten wie etwa die Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle und Öl, die aus den Überresten toter Organismen bestehen. Der Anteil des nicht biologisch erzeugten Methans auf der Erde ist relativ gering. Joshua Krissansen-Totton, Co-Autor der Studie, sagt: “Methan ist keine hypothetische Biosignatur. Wir wissen, dass das Leben auf der Erde im Wesentlichen während der gesamten Erdgeschichte Methan produziert hat, und die atmosphärischen Methankonzentrationen könnten auf der frühen Erde hoch gewesen sein, bevor es Sauerstoff in der Atmosphäre gab.”

Fast wie aus einer anderen Welt: Der Ammonit

Die Ammoniten sind eine ausgestorbene Teilgruppe der Kopffüßer, die vor mehreren Millionen Jahren auf der Erde lebten. Sie starben vor 66 Millionen Jahren zur selben Zeit wie die meisten Dinosaurierarten aus. Mit diesem Fossil holst du die Urzeit zu dir nach Hause!

Methan entsteht durch biologische Prozesse

Natürlich könnte man jetzt sagen, dass das Leben auf anderen Planeten ganz anders funktioniert und vielleicht kein Methan produziert wird. Aber das ist laut der Studie relativ unwahrscheinlich. Denn die Bedingungen auf erdähnlichen Gesteinsplaneten dürften sich grundsätzlich ähneln. Und die Methanogenese, also die mikrobielle Bildung von Methan in Lebewesen, ist die einfachste und naheliegendste Stoffwechselstrategie für jegliches kohlenstoffbasiertes Leben, egal, auf welchem Planeten. Natürlich können wir mit unserem begrenzten Wissen nicht ausschließen, dass es auch nicht kohlenstoffbasiertes Leben geben könnte.

Künstlerische Darstellung eines Exoplaneten

Noch ein Argument spricht für die Suche nach Methan in Exoplaneten-Atmosphären: Methan würde in den Atmosphären bewohnbarer Gesteinsplaneten nicht lange überleben, wenn es nicht ständig nachgeliefert würde, möglicherweise durch lebende Organismen. Auf der Erde ist das atmosphärische Methan instabil – es wird durch die chemischen Wirkungen des Lichts zerstört, aber es wird ständig durch biologische Prozesse nachgeliefert. Heißt: Wenn wir einen Exoplaneten mit viel Methan in der Atmosphäre finden, spricht sehr viel dafür, dass es durch andauernde biologische Prozesse erzeugt wird, da es sich ansonsten schon längst verflüchtigt hätte.

Methan gibt Hinweis auf Leben auf Exoplaneten

Jetzt mag man vielleicht dagegen halten, dass es doch auch nicht-biologische Prozesse geben könnte, die vielleicht ganz anders ablaufen als auf der Erde und Methan produzieren könnten. Soweit wir wissen, käme da vielleicht irgendeine Art von Exo-Vulkanismus in Betracht. Aber, wie die Studie beschreibt, würden solche geologischen Prozesse zwar vielleicht Methan in die Atmosphäre befördern, sie würden aber auch andere Fingerabdrücke hinterlassen. Man würde auf solch einem vulkanischen Exoplaneten zum Beispiel auch viel Kohlenmonoxid in der Atmosphäre finden. Wenn wir also einen Exoplaneten mit Methan aber ohne Kohlenmonoxid finden, dann ist die naheliegendste Erklärung: Aliens! 

Wir stehen kurz davor das beste Weltraumteleskop aller Zeiten in Betrieb zu nehmen, mit dem wir ferne Exoplaneten in noch nie dagewesenen Details beobachten können. Und wir wissen genau, wonach wir suchen müssen, um außerirdisches Leben zu entdecken. Die Voraussetzungen sind perfekt für den vielleicht größten Durchbruch in der Wissenschaft aller Zeiten.

Wollt ihr mehr über das James Webb-Teleskop lernen? Dann schaut euch dieses Video an:

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Aliens und tödliche Exoplaneten – der Aurora-Effekt

Wo sind die Aliens? Vielleicht wimmelt es in der Milchstraße nur so vor Außerirdischen aber der sogenannte Aurora-Effekt sorgt dafür, dass wir sie nie zu Gesicht bekommen.

“Wo sind alle? Where is everybody?” das waren die berühmten Worte des Astrophysikers Enrico Fermi, die er der Legende nach zu seinen Kollegen in der Mittagspause sagte, um sein Verwundern darüber auszudrücken, dass wir noch keine Spuren von Aliens gefunden haben. Diese Überlegung ging in die Geschichte als das Fermi-Paradoxon ein. Man könnte das Fermi-Paradoxon auch so umschreiben: Angesichts der schieren Masse von Sternsystemen alleine in unserer Galaxis muss es eigentlich irgendwo außerirdisches Leben geben, aber wir haben noch kein Indiz dafür gefunden – und das ist irgendwie paradox. 

Schlaue Leute haben sich schon allerhand Lösungen für das Fermi-Paradoxon ausgedacht und die simpelste wäre: Es gibt halt einfach keine Aliens. Und deswegen haben wir auch noch nichts von ihnen gehört. Aber ist das wahrscheinlich? Bei mehreren Milliarden, wenn nicht sogar Billionen Planeten in unserer Milchstraße soll die Erde der einzige sein mit Leben? Wohl kaum! Es bedarf also etwas komplexerer Lösung für das Fermi Paradoxon und eine solche könnte der sogenannte Aurora Effekt sein. 

Enrico Fermi kurbelte die Fantasie vieler Science-Fiction-Autoren an

Ursprünglich ausgedacht hat sich den Aurora-Effekt der Science-Fiction-Autor Kim Stanley Robinson in seinem Roman Aurora. Es geht grob zusammengefasst darum, dass ein erdähnlicher Exomond namens Aurora besiedelt werden soll, allerdings existiert auf diesem Mond Leben in Form von Mikroorganismen, die für Menschen extrem schädlich sind. Wissenschaftlich zementiert hat den Aurora-Effekt dann der Astronom Jonathan Carroll-Nellenback von der University of Rochester im US-Bundesstaat New York, der sich wissenschaftlich mit dem Fermi-Paradoxon beschäftigt. In einer Studie hat er dargelegt, wie außerirdische Siedlungsbewegungen in der Milchstraße ablaufen könnten. Folgendes Szenario: Am anderen Ende der Galaxis existiert ein Exoplanet mit einer intelligenten Spezies, die sich im raumfahrenden Zeitalter befinden wie wir. Diese Spezies verfügt aber auch nicht über Technologien wie den Hyperraum-Antrieb und auch keine Energiequellen, mit denen sie etwas wie den Warp-Antrieb, also eine Art Raumkrümmungsantrieb, betreiben könnten. Ähnlich wie bei uns ist ihre beste Chance andere Welten zu besiedeln ein Generationenschiff. Das ist ein Raumschiff, das extrem lange unterwegs ist und in dem mehrere Generationen aufeinander folgen bis schließlich die Urururenkel-Generation auf einem fernen Exoplaneten oder Exomond ankommt.

Weltraum, Exoplanet, Interstellar
Potentielle bewohnbare Planeten gibt es in der Galaxis wohl viele

Jonathan Carrol-Nellenback beschreibt in seiner Studie, dass solche Siedlungsversuche vermutlich keine Seltenheit in der Milchstraße sind. Überall versuchen vielleicht gerade außerirdische Spezies sich auf fremde Himmelskörper zu verbreiten. Doch laut der Studie sind solche Versuche extremst langwierig und logistisch schwierig durchzuführen. Bis zum Beispiel Nachschub an Rohstoffen oder Siedlern von der Heimatwelt kommt, könnten Jahrhunderte und Jahrtausende ins Land gehen. Bis dahin können sich die technologischen und politischen Zustände auf dem Heimatplaneten schon längst grundlegenden geändert haben. Wenn auf der Alien-Heimatwelt die Nachricht ankommt, dass man weitere Siedler benötigt, kann dort schon längst die Stimmung dahin gekippt sein, dass man gar kein Interesse mehr an neu besiedelten Planeten hat. Oder es ist Zuhause ein Krieg ausgebrochen und man hat schon längst vergessen, dass man vor Jahrhunderten Kolonisten zu fernen Welten ausgesandt hat.

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Schließlich kommt laut Jonathan Carrol-Nellenback der erwähnte Aurora-Effekt hinzu. Viele Planeten oder Monde in unserer Galaxis erscheinen vielleicht auf den ersten Blick geeignet für eine Besiedelung. Es dürfte gerade bei solchen potentiell bewohnbaren Planeten oftmals der Fall sein, dass sie eben schon bewohnt sind – aber vielleicht nicht von hochentwickelten Lebewesen sondern von Bakterien, Viren und Pilzen – und so ein Alien-Pilz könnte für eine Kolonie von Siedlern ziemlich tödlich sein. Mit anderen Worten: Laut der Studie von Jonathan Carrol-Nellenback dürften jede Menge Expansionsbestrebungen von Alien-Zivilisationen in der Milchstraße daran scheitern, dass ihre Siedler auf Exoplaneten von den dort heimischen Mikroben getötet werden. Das ist der Aurora-Effekt.

Welche Alien-Mikroben erwarten uns auf fernen Exoplaneten?

Und wie bereits beschrieben wäre es dann relativ kompliziert, zeitnah Nachschub an Medizin oder neuen Siedlern zu schicken. Die Lösung für das Fermi-Paradoxon könnten also Logistikprobleme in Kombination mit dem Aurora-Effekt sein. 
Die Studie geht aber nicht davon aus, dass hierdurch gar keine Alien-Kolonisation in der Galaxis stattfinden würde. Sie sagt nur, dass sich interstellare Alien-Imperien durch die genannten Effekte eben immer nur auf relativ lokal begrenzte Zivilisationsblasen erstrecken – und deswegen haben wir eben noch nichts von ihnen mitbekommen. 

Noch mehr Informationen zum Aurora-Effekt erhaltet Ihr in diesem Video:

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Mögliche Bausteine für Leben auf Titan entdeckt

Titan gilt als erdähnlichster Himmelskörper des Sonnensystems. Forscher haben dort nun ein Molekül entdeckt, das auf außerirdisches Leben hindeuten könnte.

Welchen Himmelskörper werden wir Menschen im Sonnensystem in der Zukunft besiedeln? Für die meisten Leute ist die Antwort klar: Den Mars! Nur wenige haben auf dem Schirm, dass auch einige Monde der Gasriesen attraktive Orte für Leben sein könnten. Dies gilt insbesondere für den Saturnmond Titan, dessen Eigenschaften denen der Erde ähneln.

Space Images | Exposing Titan's Surface
Die dichte Atmosphäre des Titan ist aus dem Weltall gut sichtbar

Als einziger Mond des Sonnensystems besitzt Titan eine dichte Atmosphäre. Auch seine Größe erinnert eher an einen Planeten als an einen Mond – mit einem Durchmesser von 5.149 Kilometern übertrifft er sogar den Merkur. Zudem gibt es auf Titan eine Vielzahl von Meeren und Seen. Künftige Astronauten sollten allerdings ihre Badesachen Zuhause lassen, denn diese Gewässer bestehen aus flüssigem Stickstoff und Methan, ein Bad würde also tödlich enden.

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Als wären diese Eigenschaften noch nicht erstaunlich genug, vermuten Forscher unter der Oberfläche des Titans einen mondumspannenden Ozean. Insgesamt bietet der Trabant des Saturns also die perfekten Bedingungen für Leben.

New Models Suggest Titan Lakes Are Explosion Craters | NASA
Titan ist überzogen von einer Vielzahl von Seen aus Methan und Stickstoff

Diese These wurde nun durch eine neue Entdeckung untermauert. Untersuchungen der Atmosphäre des Titans mit dem ALMA-Teleskop in Chile zeigten, dass sich dort ein sehr seltenes und merkwürdiges Molekül befindet: Cyclopropenyliden (C3H2). Dieses Molekül existiert auf der Erde nur unter Laborbedingungen, da es so reaktionsfreudig ist, dass es in freier Natur meist sofort durch eine chemische Reaktion verschwindet. Auch auf fremden Himmelskörpern wurde es bislang noch nie nachgewiesen. Das Vorhandensein von C3H2 in der Atmosphäre des Titans ist also extrem mysteriös. Und noch mehr: C3H2 ist ein sogenanntes Ringmolekül. Ringmoleküle sind auf der Erde die Basis von DNA und RNA, also den Bausteinen des Lebens. Es ist also durchaus denkbar, dass C3H2 als Ringmolekül auf Titan der Baustein von andersartigem, außerirdischem Leben sein könnte.

Dna, Mikroskopische, Zelle, Gen, Helix, Wissenschaft
Ringmoleküle bilden die Basis von DNA und RNA

Zukünftige Missionen werden hoffentlich weitere Erkenntnisse über etwaiges außerirdisches Leben auf Titan bringen. 2027 will die NASA die Mission Dragonfly starten. Ein Quadrocopter soll auf dem Titan landen und dort mehrere Standorte untersuchen, unter anderem das Ufter eines Methansees. Mit etwas Glück werden wir in wenigen Jahren also den definitiven Nachweis von Leben auf Titan finden.

Weitere Informationen über diesen spannenden Fund auf dem Mond Titan erhaltet Ihr in diesem Video:

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Professor behauptet: Oumuamua war ein Alien-Raumschiff!

Es kommt nicht alle Tage vor, dass ein Harvard-Professor behauptet, wir seien von Außerirdischen besucht wurden. Genau diese These vertritt Professor Avi Loeb nun in seinem Buch.

Glaubt an einen Alien-Besuch: Harvard-Professor Avi Loeb

Behauptungen zu UFO-Sichtungen stammen im Regelfall von eher fragwürdigen Charakteren. Nun gibt es aber mit Professor Avi Loeb einen prominenten UFO-Vertreter. Der Dozent der Harvard University behauptet allerdings nicht, von einer fliegenden Untertasse entführt worden zu sein – seine These bezieht sich auf den interstellaren Kometen Oumuamua.

Im Januar 2021 erscheint sein neues Buch „Extraterrestrial„, in dem er ausführlich darlegt, weshalb Oumuamua seiner Meinung nach kein gewöhnlicher Eisbrocken war sondern der Überrest einer außerirdischen Zivilisation. Er sagt dazu:

Das Objekt war kein natürliches Ereignis, sondern ein Stück Weltraummüll, das von einer anderen Galaxie ausgestoßen wurde.

– Avi Loeb

Als Begründung führt er die außergewöhnlichen Eigenschaften von Oumuamua an. Das Objekt war der erste Himmelskörper, der nachweislich aus einem fremden Sternsystem stammte und unser Sonnensystem durchquerte. Besonders die Form des interstellaren Besuchers verblüffte viele Forscher – mit seiner länglichen Gestalt erinnerte Oumuamua an eine kosmische Zigarre.

Artist’s impression of the interstellar asteroid `Oumuamua
Oumuamua war das erste nachweislich interstellare Objekt in unserem Sonnensystem

Das etwa 200 Meter große Objekt passierte im Jahre 2017 die Erde und ist mittlerweile schon wieder weit entfernt. Wo seine kosmische Reise noch hinführen wird und an welchem Ort sie begann, ist allerdings ungewiss. Gemäß seiner Flugbahn scheint Oumuamua aus Richtung des 25 Lichtjahre entfernten Sterns Wega zu stammen, doch es ist unwahrscheinlich, dass sich Wega bereits an eben jener Position befand, als Oumuamua seine kosmische Tour begann.

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Vor allem eine Eigenschaft lässt Avi Loeb an eine außerirdische Herkunft glauben: Als Oumuamua sich bereits wieder von der Sonne entfernte, beschleunigte er noch mal kurz. Dies deutet Loeb als eine Art künstlichen Schub. Tatsächlich wäre normalerweise zu erwarten, dass ein Objekt, dass sich von einem schweren Stern entfernt, verlangsamen würde.

Predicted position of `Oumuamua versus observed position
Die Flugbahn von Oumuamua durch unser Sonnensystem

Die Thesen von Avi Loeb sind in der Fachwelt indes stark umstritten. Als Oumuamua der Erde besonders nahe wird, horchte man das Objekt mit Radioteleskopen ab. Das Ergebnis: Keinerlei potenziell außerirdische Signale gingen von dem Kometen aus.

Noch mehr Informationen zur möglichen außerirdischen Herkunft von Oumuamua gibt es in diesem Video:

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